材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)

第一章 流体的主要物理性质 1-1 何谓流体，流体具有哪些物理性质？ 答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 2、在图3.20 所示的虹吸管中，已知H1=2m，H2=6m，管径D=15mm，如果不计损失，问S处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2 及流量 Q 各为若干?(注意：管B 端并未接触水面或探入水中) 解：选取过水断面 1-1、2-2 及水平基准面 O-O，列 1-1 面(水面)到 2-2 面的贝努利方程 再选取水平基准面 O’-O’， 列过水断面 2-2 及 3-3 的贝努利方程 (B) 因 V2=V3 由式(B)得 图3.20 虹吸管 gpHgpa220222121gppa22222gpgpHHa202)(2322221ggp2102823222)(28102水柱mp)(19620981022app)/(85.10)410(8.92)2(222smppga )/(9.1)/(0 0 1 9.08 5.1 04)0 1 5.0(3222sLsmAQ 5、有一文特利管(如下图)，已知d1 15cm，d2=10cm，水银差压计液面高差h20cm。若不计阻力损失，求常温(20℃)下，通过文氏管的水的流量。 解：在喉部入口前的直管截面1 和喉部截面2 处测量静压力差p1 和 p2，则由式 constvp 22可建立有关此截面的伯努利方程： 22212122pvpv 根据连续性方程，截面1 和 2 上的截面积 A1 和 A2 与流体流速 v1 和 v 2 的关系式为 2211vAvA 所以 ])(1[)(2212212AAppv 通过管子的流体流量为 ])(1[)(2212212AAppAQ )(21pp 用 U 形管中液柱表示，所以 074.0))15.01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22223332212'2AAhgAQ(m3/s) 式中  、' ——被测流体和 U 形管中流体的密度。 如图6-3—17(a)所示，为一连接水泵出口的压力水管，直径d=500mm，弯管与水平的夹角45°，水流流过弯管时有一水平推力，为了防止弯管发生位移，筑一混凝土镇墩使管道固定。若通过管道的流量0.5m3/s，断面1-1和2-2中心点的压力p1相对=108000N/㎡，p2相对=105000N/㎡。试求作用在镇墩上的力。 [解] 如图6—3—17(b)所示，取弯管前后断面1—1和2-2流体为分离体，现分析分离体上外力和动量变化。 设管壁对流体的作用力R，动量方程在 x 轴的投影为： 则 动量方程在 x 轴的投影为： 镇...